Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
22 12 2025 9:23:15
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
21 12 2025 9:38:59
Размножение — способность организмов оставлять потомство со сходным строением. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и пoлoвoе....
20 12 2025 22:31:44
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
19 12 2025 23:29:55
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
18 12 2025 1:44:41
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
17 12 2025 11:10:26
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
16 12 2025 8:29:14
Разработка урока включает лабораторную работу, состоящую из 2-х частей. Для проведения урока предполагается наличие лабораторного и мультимедийного оборудования, а также традиционных плаката и учебника. Работа учащихся на уроке оценивается при проверке изученного ранее материала и по итогам выполнения лабораторной работы....
15 12 2025 3:55:48
В работе представлено обобщение опыта по применению цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии....
14 12 2025 3:37:16
К отряду двукрылых относятся комары, мухи, оводы. Они имеют только переднюю пару крыльев, вторая пара значительно уменьшена, так что от нее сохраняются только булавовидные образования — жужжальца....
13 12 2025 6:24:52
Современное общество предполагает развитие знаний, которые помогут каждому человеку выжить в экстремальной ситуации. Овладение наукой выживания необходимо современному человеку, поэтому обучающимся предлагается заранее подготовиться к преодолению и осознанию различных психофизиологических факторов.
Предлагается разработка интегрированного урока по ОБЖ и биологии для 6-классников. В данном уроке используются различные формы: работа в группах, рассказ с элементами беседы. Работа в группах объединяет детей и помогает логически выстроить ответ, причем обосновать его. На уроке раскрываются понятия таких психофизиологических факторов, как страх, боль, переутомление, уныние, холод, жара, жажда и голод. Знания этих факторов помогут обучающимся не растеряться в экстремальной ситуации.
Для лучшего усвоения понятий урок сопровождается презентацией, что позволяет обучающимся активизировать свое внимание.
...
12 12 2025 20:32:43
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
11 12 2025 23:47:53
Представлен урок биологии, на котором учащиеся получают новые знания о генетике человека.
...
10 12 2025 18:35:58
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
09 12 2025 9:33:58
Данный элективный курс предназначен для того, чтобы учащиеся 9-х классов смогли определиться в выборе профессии, связанной с какой-либо отраслью биологической науки (медициной, агрономией, экологией и др.), и соответствующего профиля обучения. Содержание большинства занятий носит проблемный хаpaктер.
...
08 12 2025 8:48:59
Урок биологии в 7-м классе, общеобразовательной школы. Программа В.В. Пасечник. Авторы учебника В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. Строение, индивидуальное развитие, эволюция. Глава 3 «Эволюция строения и функций органов и их систем». § 39, с презентацией....
07 12 2025 21:44:18
С 2004 года работаю над темой "Развивающая деятельность школьников в условиях адаптивной школы". На данном уроке показана развивающая деятельность школьников "Торговый ряд на рыбалке". Учащиеся показывают свои знания о рыбах Омской области.
...
06 12 2025 15:45:48
Урок демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
05 12 2025 8:42:54
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
04 12 2025 0:48:19
Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма образующихся в процессе жизнедеятельности вредных веществ, избытка воды и солей. В совокупности с...
03 12 2025 4:26:28
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
02 12 2025 19:49:34
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
01 12 2025 14:19:57
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
30 11 2025 0:24:34
Учитель формирует представления учащихся об основных физических процессах: росте и развитии растений. Ребята изучают особенности роста и развития растительного организма, роль семян в индивидуальном развитии цветковых растений....
29 11 2025 22:57:16
Цели урока – дать представление о витаминах, познакомить учащихся с их классификацией, представителями и значением. На основе межпредметных связей раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека, дать понятие об авитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов....
28 11 2025 17:30:43
Лишайники — комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом....
27 11 2025 16:28:43
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
26 11 2025 9:43:24
Состояние окружающей среды становится с каждым годом менее благоприятным для человека. Школа призвана дать подрастающему поколению элементарные представления о взаимосвязях окружающей среды и здоровья человека. Ребенок приходит в школу в восприимчивом к образованию и воспитанию возрасте....
25 11 2025 12:16:25
В данной статье приведен урок математики, на котором изучается решение тригонометрических уравнений. В конспекте урока показано, как можно в обучении математике объединить традиционные методы и элементы модульной технологии.
...
24 11 2025 15:35:16
В работе представлены теоретические основы технологии критического мышления учащихся и разработаны уроки по курсу биологии "Человек", 8-й класс по учебнику Н.И. Сонина. Уроки разработаны соответственно модели описанной С.И. Заир-Бек, и имеют основу, состоящую из трёхфазного процесса: вызов - реализация смысла (осмысления содержания) - рефлексии (размышления).
...
23 11 2025 16:56:59
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
22 11 2025 2:27:34
Особенности методики: использование опopной схемы-конспекта, компьютерной программы, включающей интеpaктивные упражнения, пpaктикума (микроисследования), решение биологических задач как средства повышения познавательной активности учащихся и полной реализации образовательных целей урока.
...
21 11 2025 15:18:49
Разработка урока имеет целью ознакомление с разнообразием и хаpaктерными биологическими особенностями насекомых – вредителей культурных растений, их отрицательной ролью в пpaктической деятельности человека, а также раскрытие отрицательной роли насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных....
20 11 2025 6:41:53
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
19 11 2025 15:10:44
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
18 11 2025 22:16:37
Урок представляет собой элективный курс по биологии для учащихся 5‒6-х классов. На занятии рассматриваются группы технических растений – масличные, прядильные, крахмалоносные, красильные, каучуконосные и др. Различные формы урока: лабораторная работа, составление таблицы, работа с текстом, защита презентации. Особое внимание уделяется межпредметным связям, патриотическому воспитанию. Можно использовать материал для подготовки к олимпиадам, во внеклассной работе....
17 11 2025 14:38:24
Экология как наука, сфера человеческой деятельности и область образования имеет высокую социальную значимость. Блочное построение учебной программы, разнообразие задач, упражнений, лабораторных работ, тестов различной сложности внутри каждого раздела, позволят каждому ученику реализовать свое право выбора заданий, соответствующих его возможностям и способностям. ...
16 11 2025 22:47:42
Урок знакомит со строением, классификацией и функциями углеводов, многообразием и функциями липидов, формирует познавательный интерес и мотивацию к изучению живой природы, умения сравнивать, делать вывод, рассуждать, формулировать определения; строить логическую цепь рассуждений, соотносить понятия....
15 11 2025 3:59:11
Проводящая система являет собой совокупность клеток с межклеточными порами, а также паренхиматозных и передаточных клетки, которые вместе обеспечивают внутренний трaнcпорт жидкости....
14 11 2025 2:12:31
Обобщающий урок развивает критическое мышление и информационно-коммуникативные технологии. На уроке используются ролевые игры, развивающие творческое воображение, активность, снимающие напряжение. В групповой работе учащиеся заполняют кластер «Растительная клетка», обобщают и систематизируют знания. Выполняют самостоятельную работу по вариантам....
13 11 2025 3:44:35
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
12 11 2025 11:40:24
Обобщающий урок предлагается учащимся 6-х классов как биологическая игра с использованием компьютерной презентации. Игра представляет собой виртуальное путешествие по назначенному комaнде маршруту. Останавливаясь на определенных станциях маршрута, ученики обобщают и систематизируют знания о побеге, почке, видоизмененных побегах, о взаимосвязи строения с их функциями, а также их биологическое значение....
11 11 2025 15:55:40
Учащиеся осознают значение рационального питания, материала «Знай меру в еде»; знакомятся с гигиеническими условиями здорового питания, режимом....
10 11 2025 21:27:15
Проверочная работа по теме «Основы учения о биосфере» включает 2 вида заданий: тест с выбором одного верного ответа и задания с развернутым кратким ответом. ...
09 11 2025 3:48:48
Проект направлен на привлечение внимания жителей поселка к окружающей среде и сохранению здоровья человека. Улучшение экологической обстановки, ликвидация свалок, изменение общественного мнения о значимости каждого жителя в решении этой проблемы и формирование биологического и экологического мышления....
08 11 2025 15:55:28
На уроке учащиеся повторяют строение споровых растений, знакомятся с многообразием голосеменных, изучают особенности голосеменных на примере класса хвойных, значение голосеменных в природе и жизни человека. Урок способствует развитию логического мышления, умений использования знаний для решения задач. ...
07 11 2025 23:10:39
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
06 11 2025 6:26:15
Урок проводится в 7-м классе на русском языке, во время изучения элективного курса "Биология сельскохозяйственных животных". Урок базируется на наблюдениях учащихся и направлен на формирование начальных знаний о пищеварительной системе крупного рогатого скота. Большое внимание уделяется словарной работе, эффективно использование карточек на двух языках, так как учащиеся якутскоязычные.
...
05 11 2025 2:42:18
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
04 11 2025 12:26:44
Урок учит привлекать знания о строении клетки, совершенствовать умения учащихся работать с разными источниками информации, умению организовывать собственную деятельность на уроке, обучает работать в группах. Урок соответствует современным образовательным стандартам, может применяться в классах с углубленным изучением биологии....
03 11 2025 0:55:29
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека